基本类型与包装类型

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Java
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基本类型与包装类型 ​

Initial Type and Package Type ​

基本类型包装类型大小（字节）范围是否实现缓存机制
byteByte1-128 ~ 127是
shortShort2-32768 ~ 32767是
intInteger4-2147483648 ~ 2147483647是
longLong8-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807是
floatFloat41.4E-45 ~ 3.4028235E38否
doubleDouble84.9E-324 ~ 1.7976931348623157E308否
charCharacter20 ~ 65535是
booleanBoolean1true/false是

不变类 ​

Immutable Class ​

包装类型是不可变类，一旦创建对象，对象的值就不能被改变。

Integer类的实现如下：

java
public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
    private final int value;

    public Integer(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int intValue() {
        return value;
    }

    // ...
}

tip提示

不可变性（Immutability） 是指一旦对象创建后，其状态就不能被修改。对于不可变对象，任何看似改变对象状态的操作，实际上都会返回一个新的对象。

缓存机制 ​

Cache Mechanism ​

Java 中的包装类型，采用缓存池机制减少内存消耗和提高性能。当使用静态工厂方法创建对象时，缓存池允许在创建范围内的对象时重用现有对象，而不是每次都创建新对象。

Byte、Short、Integer、Long类缓存池的范围是-128 ~ 127，Character类缓存池的范围是0 ~ 127。

Integer类的缓存池（唯一能更改上界）实现如下：

ValueOf.java ​

java
public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

tip提示

能创建“新”对象的静态方法被称为静态工厂方法。Integer.valueOf()就是静态工厂方法，它尽可能地返回缓存的实例以节省内存。 创建新对象时，优先选用静态工厂方法而不是 new 操作符。

IntegerCache.java ​

java
private static final class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;

    @Stable
    static final Integer[] cache;
    static Integer[] archivedCache;

    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                h = Math.max(parseInt(integerCacheHighPropValue), 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(h, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); 
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;

        // Load IntegerCache.archivedCache from archive, if possible
        CDS.initializeFromArchive(IntegerCache.class);
        int size = (high - low) + 1;

        // Use the archived cache if it exists and is large enough
        if (archivedCache == null || size > archivedCache.length) {
            Integer[] c = new Integer[size];
            int j = low;
            for(int i = 0; i < c.length; i++) {
                c[i] = new Integer(j++);
            }
            archivedCache = c;
        }
        cache = archivedCache;
        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }

    private IntegerCache() {}
}

自动装箱与自动拆箱 ​

Auto-boxing and Auto-unboxing ​

装箱其实就是调用了包装类的valueOf()方法，拆箱其实就是调用了xxxValue()方法。

tip提示

  • 自动装箱： 将基本数据类型自动转换为包装类型。例如：Integer i = 10;，等同于Integer i = Integer.valueOf(10);。
  • 自动拆箱： 将包装类型自动转换为基本数据类型。例如：int i = new Integer(10);，等同于int i = new Integer(10).intValue();。
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